Materi Pembelajaran Ciri-Ciri Makhluk Hidup

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 42

11. Materi Pembelajaran Ciri-Ciri Makhluk Hidup

a. Organisasi Makhluk Hidup Makhluk hidup meliputi sekelompok jasad yang pada kondisi tertentu akan menunjukkan gejala atau tanda-tanda kehidupan. Beberapa hal yang dapat mencirikan makhluk hidup antara lain adalah kemampuan untuk tumbuh dan berkembang, kemampuan reproduksi atau memperbanyak diri, kemampuan melakukan proses metabolisme termasuk kemampuan menyerap nutrisi dari luar, kepekaan terhadap rangsangan baik dalam bentuk rangsangan fisik maupun kimia, serta kemampuan melakukan interaksi atau komunikasi antarjasad hidup. Batasan semacam ini seringkali tidak dapat sepenuhnya menjelaskan gejala atau fenomena yang terdapat di alam, namun paling tidak dapat digunakan sebagai acuan untuk membedakan antara jasad hidup dengan benda mati. Berdasarkan batasan tersebut di atas, secara umum makhluk hidup dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu makhluk hidup seluler cellular organism dan makhluk hidup bukan seluler non- cellular organism. Makhluk hidup seluler mempunyai satuan unit dasar berupa sel, misalnya bakteri dan tanaman tingkat tinggi. makhluk hidup bukan-seluler tidak tersusun atas sel melainkan satuan yang lain, misalnya virus yang satuan dasarnya adalah virion. Dalam hal ini batasan makhluk hidup tidak dapat diterapkan sepenuhnya, terutama pada kelompok makhluk hidup bukan seluler. Makhluk hidup bukan seluler akan menunjukkan ciri- ciri hidup apabila berada di dalam sistem biologis yang sesuai jasad seluler. Apabila makhluk hidup bukan seluler berada di luar sistem biologis yang sesuai, maka jasad hidup bukan seluler tidak akan menunjukkan ciri-ciri kehidupan karena perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 43 tidak dapat tumbuh dan berkembang, serta tidak melakukan aktivitas metabolisme di luar sel inangnya. Hal ini sangat berbeda dengan makhluk seluler karena jasad ini dapat menunjukkan ciri-ciri kehidupan meskipun berada secara individual di suatu lingkungan tertentu. Satuan dasar minimum dari makhluk hidup yang mampu perbanyakan diri adalah sel, baik pada makhluk tingkat rendah maupun tingkat tinggi. Pada makhluk hidup yang terdiri dari banyak sel, masing-masing sel juga mempunyai peranan yang terpadu dengan sel-sel lainnya di dalam jasad tersebut. Semua sel tersusun atas komponen-komponen kimiawi utama yaitu protein, asam nukleat, lemak, dan polisakarida. Sel adalah suatu satuan yang dinamis oleh karena selalu mengalami perubahan. Perubahan sel dapat berupa pertambahan ukuran dan volume, karena adanya proses pertumbuhan, maupun perubahan fungsi. Bahkan pada waktu sel tidak mengalami pertumbuhan sebenarnya juga terjadi perubahan di dalam sel karena adanya proses metabolisme yang lain. Sel akan melakukan transformasi bahan atau nutrisi menjadi bentuk energi, sebaliknya, energi yang dihasilkan akan digunakan untuk melakukan transformasi lebih lanjut yang akhirnya akan bermuara dalam bentuk pertumbuhan dan perkembangan. b. Metabolisme Metabolisme dilakukan oleh semua makhluk hidup, mulai dari bakteri, protozoa, jamur ,tumbuhan, hewan, dan manusia. Metabolisme adalah suatu proses yang sangat penting bagi semua makhluk hidup. Dalam proses ini makhluk hidup memperoleh, mengubah dan memanfaatkan senyawa dari lingkungan untuk perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 44 mempertahankan kelangsungan hidup dari makhluk tersebut. Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis anabolisme dan penguraian katabolisme molekul organik kompleks. Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Metabolisme total merupakan semua proses biokimia di dalam organisme. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di dalam sel. Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup. Jalur-jalur metabolisme penting mencakup: metabolisme karbohidrat, metabolisme lemak, metabolisme protein, dan metabolisme asam nukleat. Metabolisme karbohidrat . Secara sederhana karbohidrat didefinisikan sebagai polimer gula. Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil. Karbohidrat terdiri atas atom C, H, dan O. Adapun rumus umum dari karbohidrat adalah: C n H 2 O n atau C n H 2n O n . Fungsi primer dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka pendek gula merupakan sumber energi. Fungsi sekunder dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka menengah pati untuk tumbuhan dan glikogen untuk hewan dan manusia. Fungsi lain adalah sebagai komponen struktur sel. Dalam bentuk glukosalah massa karbohidrat makanan diserap ke dalam aliran darah, atau ke dalam bentuk glukosalah karbohidrat dikonversi di dalam hati, serta dari glukosalah semua bentuk karbohidrat lain dalam tubuh dapat dibentuk. Glukosa merupakan bahan bakar metabolik utama bagi jaringan mamalia kecuali hewan pemamah biak dan bahan bakar universal bagi janin. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 45 Pencernaan karbohidrat dicapai dengan hidrolisis untuk membebaskan oligosakarida, kemudian mono- dan disakarida. Tujuan akhir pencernaan dan absorpsi karbohidrat adalah mengubah karbohidrat menjadi ikatan-ikatan lebih kecil, terutama berupa glukosa dan fruktosa, sehingga dapat diserap oleh pembuluh darah melalui dinding usus halus. Pencernaan karbohidrat kompleks dimulai dari mulut dan berakhir di usus halus. Pencernaan karbohidrat dilakukan oleh enzim-enzim disakarida yang dikeluarkan oleh sel-sel mukosa usus halus berupa maltase, sukrase, dan laktase. Peranan utama karbohidrat di dalam tubuh adalah menyediakan glukosa bagi sel-sel tubuh, yang kemudian diubah menjadi energi. Glukosa memegang peranan sentral dalam metabolisme karbohidrat. Jaringan tertentu hanya memperoleh energi dari karbohidrat seperti sel darah merah serta sebagian besar otak dan sistem saraf. Glukosa merupakan karbohidrat terpenting dalam kaitannya penyediaan energi dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena semua jenis karbohidrat baik monosakarida, disakarida, maupun polisakarida yang dikonsumsi oleh manusia akan terkonversi didalam hati. Glukosa ini kemudian akan berperan sebagai salah satu molekul utama bagi pembentukan energi di dalam tubuh. Di dalam tubuh manusia glukosa yang telah diserap oleh usus halus kemudian akan terdistribusi ke dalam semua sel tubuh melalui aliran darah. Di dalam tubuh, glukosa tidak hanya dapat tersimpan dalam bentuk glikogen di dalam otot dan hati namun juga dapat tersimpan pada plasma darah dalam bentuk glukosa darah blood glucose. Glukosa juga berperan sebagai sumber energi utama bagi kerja otak. Melalui proses oksidasi yang terjadi di dalam sel-sel tubuh, glukosa kemudian akan digunakan untuk mensintesis molekul ATP adenosine triphosphate yang merupakan molukel molekul dasar penghasil energi di dalam tubuh. Dalam konsumsi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 46 keseharian, glukosa akan menyediakan hampir 50-75 dari total kebutuhan energi tubuh. Tahapan dalam lintasan glikolisis adalah sebagai berikut : Pertama, glukosa masuk lintasan glikolisis melalui fosforilasi menjadi glukosa-6 fosfat dengan dikatalisir oleh enzim heksokinase atau glukokinase pada sel parenkim hati dan sel Pulau Langerhans pancreas. Proses ini memerlukan ATP sebagai donor fosfat. ATP bereaksi sebagai kompleks Mg-ATP. Terminal fosfat berenergi tinggi pada ATP yang digunakan, sehingga hasilnya adalah ADP -1P. Mg 2+ Glukosa + ATP à glukosa 6-fosfat + ADP Kedua, glukosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 6-fosfat dengan bantuan enzim fosfoheksosa isomerase dalam suatu reaksi isomerasi aldosa-ketosa. Enzim ini hanya bekerja pada anomer µ-glukosa 6-fosfat µ -D-glukosa 6-fosfat « µ-D-fruktosa 6-fosfat Ketiga, fruktosa 6-fosfat diubah menjadi fruktosa 1,6-bifosfat dengan bantuan enzim fosfofruktokinase yang berperan penting dalam laju glikolisis. Reaksi ini memerlukan ATP sebagai donor fosfat, sehingga hasilnya adalah ADP.-1P µ -D-fruktosa 6-fosfat + ATP « D-fruktosa 1,6-bifosfat Keempat, fruktosa 1,6-bifosfat dipecah menjadi 2 senyawa triosa fosfat yaitu gliserahdehid 3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim aldolase fruktosa 1,6-bifosfat aldolase. D-fruktosa 1,6-bifosfat « D-gliseraldehid 3-fosfat + dihidroksiaseton fosfat perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 47 Kelima, gliseraldehid 3-fosfat dapat berubah menjadi dihidroksi aseton fosfat dan sebaliknya reaksi interkonversi. Reaksi bolak-balik ini mendapatkan katalisator enzim fosfotriosa isomerase. D-gliseraldehid 3-fosfat « dihidroksiaseton fosfat Keenam, glikolisis berlangsung melalui oksidasi Gliseraldehid 3-fosfat menjadi 1,3- bifosfogliserat, dan karena aktivitas enzim fosfotriosa isomerase, senyawa dihidroksi aseton fosfat juga dioksidasi menjadi 1,3-bifosfogliserat melewati gliseraldehid 3- fosfat. D-gliseraldehid 3-fosfat + NAD + + P i « 1,3-bifosfogliserat + NADH + H + Atom-atom hidrogen yang dikeluarkan dari proses oksidasi ini dipindahkan kepada NAD + yang terikat pada enzim. Pada rantai respirasi mitokondria akan dihasilkan tiga fosfat berenergi tinggi. +3P. Ketujuh, energi yang dihasilkan dalam proses oksidasi disimpan melalui pembentukan ikatan sulfur berenergi tinggi, setelah fosforolisis, sebuah gugus fosfat berenergi tinggi dalam posisi 1 senyawa 1,3 bifosfogliserat. Fosfat berenergi tinggi ini ditangkap menjadi ATP dalam reaksi lebih lanjut dengan ADP, yang dikatalisir oleh enzim fosfogliserat kinase. Senyawa sisa yang dihasilkan adalah 3-fosfogliserat. 1,3-bifosfogliserat + ADP « 3-fosfogliserat + ATP Kedelapan, 3-fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat dengan dikatalisir oleh enzim fosfogliserat mutase. Senyawa 2,3-bifosfogliserat difosfogliserat, DPG merupakan intermediate dalam reaksi ini. 3-fosfogliserat « 2-fosfogliserat Kesembilan, 2-fosfogliserat diubah menjadi fosfoenol piruvat PEP dengan bantuan enzim enolase. Reaksi ini melibatkan dehidrasi serta pendistribusian kembali energi di dalam molekul, menaikkan valensi fosfat dari posisi 2 ke status berenergi tinggi. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 48 Enolase dihambat oleh fluoride, suatu unsure yang dapat digunakan jika glikolisis di dalam darah perlu dicegah sebelum kadar glukosa darah diperiksa. Enzim ini bergantung pada keberadaan Mg 2+ atau Mn 2+ . 2-fosfogliserat « fosfoenol piruvat + H 2 O Kesepuluh, fosfat berenergi tinggi PEP dipindahkan pada ADP oleh enzim piruvat kinase sehingga menghasilkan ATP. Fosfoenol piruvat + ADP à piruvat + ATP Kesebelas, jika keadaan bersifat anaerob tak tersedia oksigen, reoksidasi NADH melalui pemindahan sejumlah unsure ekuivalen pereduksi akan dicegah. Piruvat akan direduksi oleh NADH menjadi laktat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim laktat dehidrogenase. Piruvat + NADH + H + à L+-Laktat + NAD + Gambar 2.1 Lintasan oksidasi piruvat dipetik dari: Murray dkk. 2009. Biokimia Harper perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 49 Dalam keadaan aerob, piruvat diambil oleh mitokondria, dan setelah konversi menjadi asetil-KoA, akan dioksidasi menjadi CO 2 melalui siklus asam sitrat Siklus Kreb’s. Dengan adanya TDP thiamine diphosphate, piruvat didekarboksilasi menjadi derivate hidroksietil tiamin difosfat terikat enzim oleh komponen kompleks enzim piruvat dehidrogenase. Akhirnya flavoprotein tereduksi ini dioksidasi oleh NAD + , akibatnya memindahkan ekuivalen pereduksi kepada rantai respirasi. Piruvat + NAD + + KoA à Asetil KoA + NADH + H + + CO 2 Siklus asam sitrat sering disebut sebagai siklus Kreb’s dan siklus asam trikarboksilat dan berlangsung di dalam mitokondria. Siklus asam sitrat merupakan jalur bersama oksidasi karbohidrat, lipid dan protein. Fungsi utama siklus asam sitrat adalah sebagai lintasan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, lipid dan protein. Hal ini terjadi karena glukosa, asam lemak dan banyak asam amino dimetabolisir menjadi asetil KoA atau intermediat yang ada dalam siklus tersebut. Selama proses oksidasi asetil KoA di dalam siklus, akan terbentuk ekuivalen pereduksi dalam bentuk hidrogen atau elektron sebagai hasil kegiatan enzim dehidrogenase spesifik. Unsur ekuivalen pereduksi ini kemudian memasuki rantai respirasi tempat sejumlah besar ATP dihasilkan dalam proses fosforilasi oksidatif. Pada keadaan tanpa oksigen anoksia atau kekurangan oksigen hipoksia terjadi hambatan total pada siklus tersebut. Enzim-enzim siklus asam sitrat terletak di dalam matriks mitokondria, baik dalam bentuk bebas ataupun melekat pada permukaan dalam membran interna mitokondria sehingga memfasilitasi pemindahan unsur ekuivalen pereduksi ke enzim terdekat pada rantai respirasi, yang bertempat di dalam membran interna mitokondria. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 50 Gambar 2.2 Siklus asam sitrat sebagai jalur bersama metabolisme karbohidrat, lipid dan protein dipetik dari: Murray dkk. 2009.Biokimia Harper perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 51 Gambar 3.3 Lintasan detail Siklus Kreb’s dipetik dari: Murray dkk. 2009. Biokimia Harper Reaksi-reaksi pada siklus asam sitrat diuraikan sebagai berikut: 1. Asetil KoA + Oksaloasetat + H 2 O à Sitrat + KoA 2. 3. Isositrat + NAD + « Oksalosuksinat « µ–ketoglutarat + CO 2 + NADH + H + terikat enzim 4. µ–ketoglutarat + NAD + + KoA à Suksinil KoA + CO 2 + NADH + H + Sitrat Sis-akonitat terikat enzim Isositrat H 2 O H 2 O perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 52 5. Suksinil KoA + P i + ADP « Suksinat + ATP + KoA 6. Suksinat + FAD « Fumarat + FADH 2 Tahap pertama metabolisme karbohidrat adalah pemecahan glukosa glikolisis menjadi piruvat. Selanjutnya piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA yang masuk ke dalam rangkaian siklus asam sitrat untuk dikatabolisir menjadi energi. Proses ini terjadi jika kita membutuhkan energi untuk aktifitas, misalnya berpikir, mencerna makanan, bekerja dan sebagainya. Jika kita memiliki glukosa melampaui kebutuhan energi, maka kelebihan glukosa yang ada akan disimpan dalam bentuk glikogen. Proses anabolisme ini dinamakan glikogenesis. Jika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan glikogenolisis. Glikogenolisis seakan-akan kebalikan dari glikogenesis, akan tetapi sebenarnya tidak demikian. Glukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia lagi. Maka tubuh adalah menggunakan lemak sebagai sumber energi. Jika lemak juga tak tersedia, barulah memecah protein untuk energi yang sesungguhnya protein berperan pokok sebagai pembangun tubuh. Jadi bisa disimpulkan bahwa glukoneogenesis adalah proses pembentukan glukosa dari senyawa-senyawa non karbohidrat, bisa dari lipid maupun protein. Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubngkan satu sama lain dengan ikatan peptide. Molekul protein mengandung karbon, hydrogen, oksigen dan nitrogen dan kadang kala sulfur dan fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Protein terdapat dalam perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 53 hampir segala macam makanan. Protein adalah salah satu bio-makromolekul yang penting perananya dalam makhluk hidup. Gambar 3.4 Ringkasan jalur glukoneogenesis dipetik dari: Murray dkk.2009. Biokimia Harper perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 54 Berdasarkan fungsi biologisnya protein dibedakan atas protein struktural, protein enzim, protein pelindung, protein hormon, protein kontraktil, protein pengangkut dan protein simpanan. Protein struktural atau protein pembangun adalah sebagai pementuk struktur bahan atau jaringan dan memberi kekuatan pada jaringan, sebagian protein ini adalah fibrosa yang tidak larut dalam air. Contohnya kolagen, keratin elastin dan fibroin. Protein enzim berfungsi sebagai biokatalisator dan mempunyai bentuk globular. Contonya : hidrolase, oksido-reduktase, transferase, liase, ligase, dan isomerase. Protein pengangkut mempunyai fungsi untuk membawa ion atau molekul tertentu dari suatu organ ke organ lain melalui aliran darah, contohnya : hemoglobin, seruloplasmin, serum albumin, lipoprotein, mioglobin. Protein kontraktil berperan dalam proses gerak dimana dapat memberikan kemampuan pada sel untuk berkontraksi, bergerak atau berubah bentuk, contohnya: aktin dan myosin. Protein pelindung merupakan protein yang spesifik yang berada didalam darah yang berperan melindungi serangan zat asing yang masuk kedalam tubuh, contohnya: antibody atau immunoglobulin. Protein simpanan adalah jenis protein yang disimpan atau dibuat sebagai cadangan untuk berbagai proses metabolisme, contohnya: gliadin, ovalbumin, kasein. Protein hormone, tidak semua hormone merupakan protein. Secara umum fungsi protein didalam tubuh adalah mensintesis substansi- substansi penting seperti hormone, enzim, antibody dan kromosom; mendorong pertumbuhan, perbaikan dan pemeliharaan struktur tubuh mulai dari sel, jaringan sampai organ; memacu dan berpartisipasi dalam berbagai reaksi kimia dan biologis perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 55 biokatalisator; menyeimbangkan cairan dalam tubuh asam-basa karena amfoter dapat bersifat asam atau basa; berfungsi sebagai buffer penyangga pH yang efekitf; menyediakan energi. Protein memainkan berbagai peranan dalam benda hidup dan bertanggung jawab untuk fungsi dan ciri-ciri benda hidup. Keistimewaan lain dari protein ini adalah strukturnya yang mengandung N, C, H, O, S, disamping C, H, O seperti juga karbohidrat dan lemak, dan S kadang-kadang P, Fe dan Cu sebagai senyawa kompleks dengan protein. Metabolisme protein tidak secara langsung terlibat dalam memproduksi energi, tetapi metabolisme protein terlibat dalam produksi enzim, beberapa hormon, komponen struktural, dan protein spesifik. Asam-asam amino yang terbentuk digunakan untuk biosintesis glukosa melalui tingkat-tingkat glikoneogenesis. Melalui mekanisme reaksi yang bertingkat, asam ketokarboksilat dapat diubah menjadi asetil -koA yang kemudian masuk kedalam siklus krebs untuk mendapatkan energi. Di dalam tubuh protein dihidrolisis menjadi asam amino, sementara hewan dan manusia tidak dapat menyimpan kelebihan asam amino dan harus dikeluarkan dari tubuh melalui proses metabolism lebih lanjut. Degradasi asam amino protein menghasilkan limbah nitrogen berupa ammonia. Senyawa ini bersifat racun bagi organism tertentu, agar tidak beracun gugus amino diekskresikan keluar tubuh dalam bentuk urea sebagai bentuk ekskresi nitrogen. Urea disintesis melalui dijalur urea seperti berikut ini. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 56 Gambar 2.5 Siklus Urea c. Responsif Organisme multiseluler memerlukan mekanisme untuk komunikasi antar sel agar dapat memberi respon dalam menyesuaikan diri dengan lingkungan eksterna dan interna yang selalu berubah. Sistem Endokrin dan susunan saraf merupakan alat utama dimana tubuh mengkomunikasikan antara berbagai jaringan dan sel. Sistem saraf sering d i ipandang sebagai pembawa pesan melalui sistem struktural yang tetap. Sistem Endokrin dimana berbagai macam” hormon “disekresikan oleh kelenjar spesifik , diangkut sebagai pesan yang bergerak untuk bereaksi pada sel atau organ targetnya definisi klasik dari hormon. Kata hormon berasal dari istilah Yunani yang berarti membangkitkan aktifitas. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 57 Hormon merupakan mediator kimia yang mengatur aktivitas sel organ tertentu. Sekresi hormonal dikenal dengan cara dimana hormon disintesis dalam suatu jaringan diangkut oleh sistem sirkulasi untuk bekerja pada organ lain disebut sebagai fungsi Endokrin. Ini bisa dilihat dari sekresi hormon insulin oleh pulau β Langerhans Pankreas yang akan dibawa melalui sirkulasi darah ke organ targetnya sel-sel hepar. Jika hormon sudah berinteraksi dengan reseptor spesifiknya pada sel-sel target, maka peristiwa-peristiwa komunikasi intraseluler dimulai. Hal ini dapat melibatkan reaksi modifikasi yang dapat mempengaruhi pada ekspresi gen dan kadar ion. Gambar 2.6 Sel Target perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 58 Gambar 2.7 Cara Hormon Mencapai sel Target Asam lemak merupakan sekelompok senyawa hidrokarbon yang rantai panjang dengan gugus karboksilat pada . Asam lemak memiliki empat peranan utama. Pertama, asam lemak merupakan unit penyusun fosfolipid dan glikolipid. Kedua, banyak protein dimodifikasi oleh ikatan kovalen asam lemak, yang menempatkan protein-protein tersebut ke lokasi-lokasinya pada membran . Ketiga, asam lemak merupakan molekul bahan bakar. Keempat, derivat asam lemak berperan sebagai hormon dan cakra intrasel. Lipid utama dalam makanan adalah triasilgliserol, dan dalam jumlah yang lebih sedikit yaitu fosfolipid. Keduanya adalah molekul hidrofobik, dan harus dihidrolisis dan diemulsifikasi menjadi butiran yang sangat halus misel sebelum dapat diserap. Triasilgliserol merupakan cadangan energi yang sangat besar karena dalam bentuk tereduksi dan bentuk anhidrat. Oksidasi sempurna asam lemak menghasilkan energi sebesar 9 kkalg dibandingkan karbohidrat dan protein yang menghasilkan energi sebesar 4 kkalg. perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 59 d. Reproduksi Kemampuan organisme untuk mereproduksi jenisnya merupakan salah satu karakteristik yang membedakan antara makhluk hidup dengan benda mati. Kemampuan yang unik untuk menghasilkan keturunan memiliki dasar seluler, yaitu setiap sel berasal dari sel. Kelangsungan kehidupan didasarkan pada reproduksi sel, atau pembelahan sel. Sejenis menghasilkan sejenis, organisme menurunkan organisme yang sama. Keturunan akan lebih menyerupai orangtuanya daripada individu-individu lain yang spesiesnya sama namun hubungannya lebih jauh. Kehidupan suatu sel yang dimulai dari asal-usulnya dalam pembelahan sel induk hingga pembelahan dirinya sendiri menjadi dua bagian. Pembelahan sel berfungsi dalam reproduksi, pertumbuhan, dan perbaikan. Reproduksi pada makhluk hidup ada dua macam, yaitu reproduksi aseksual vegetatif dan seksual generatif. Reproduksi aseksual terjadi seperti pada organisme bersel tunggal membelah untuk membentuk keturunan duplikatnya, pembelahan suatu sel mereproduksi seluruh organisme. Pembelahan sel pada organisme multiseluler dapat tumbuh dan berkembang dari satu sel tunggal, yaitu sel telur yang dibuahi. Setelah organisme dewasa pembelahan sel berperan dalam pembaharuan dan perbaikan, penggantian sel yang mati. Pembelahan sel mendistribusikan kumpulan kromosom yang identik ke sel anak melalui pembelahan mitosis. Pembelahan mitosis adalah pembelahan nukleus, biasanya segera diikuti oleh sitokinasis, yaitu pembelahan sitoplasma. Pada proses pembelahan ini , dari satu sel induk menjadi dua sel anak yang memiliki informasi genetik yang ekuivalen dengan sel induknya. Proses yang sama berlanjut untuk menghasilkan sel-sel baru untuk menggantikan sel-sel yang rusak atau sel yang mati. Jadi, pada reproduksi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 60 aseksual satu induk menghasilkan keturunan dengan sifat genetik yang identik lewat proses mitosis. Meiosis adalah pembelahan sel untuk memproduksi sel gamet yang menghasilkan sel anak yang memiliki separuh jumlah kromosom sel induknya. Pada setiap generasi manusia, meiosis mengurangi jumlah kromosom dari 46 menjadi 23. Reproduksi seksual didahului oleh proses fertilisasipembuahansingami. Fertilisasi dapat terjadi dengan cara hubungan seksual, dimana sel sperma haploid dari bapak mencapai dan bersatu dengan ovum haploid dari ibu. Fertilisasi menggabungkan gamet sel sperma dan ovum dan menggandakan jumlah kromosom kembali menjadi 46 kromosom dalam somatis, sebenarnya adalah dua set yang terdiri dari 23 kromosom, satu set maternal dan satu set paternal. Meiosis dan fertilisasi merupakan ciri unik dari reproduksi seksual. Meiosis dan fertilisasi saling bergantian dalam siklus hidup seksual. Meskipun kemunculannya bergantian antara meiosis dengan fertilisasi, waktu terjadinya kedua peristiwa dalam siklus hidup bervariasi, tergantung pada spesiesnya. Pada reproduksi seksual mengkombinasi gen-gen yang berasal dari dua induk orang tua yang berbeda untuk menghasilkan keturunan dengan sifat genetik yang berbeda-beda. e. Mutasi, Evolusi, dan Adaptasi Evolusi berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi. Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang baru. Sifat baru dapat perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 61 diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar populasi dan antar spesies. Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan oleh rekombinasi genetika yang dapat meningkatkan variasi antara organisme. Evolusi terjadi ketika perbedaan-perbedaan terwariskan ini menjadi lebih umum atau langka dalam suatu populasi. Evolusi didorong oleh dua mekanisme utama, yaitu seleksi alam dan hanyutan genetik. Seleksi alam merupakan sebuah proses yang menyebabkan sifat terwaris yang berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi lebih umum dalam suatu populasi dan sebaliknya, sifat yang merugikan menjadi lebih berkurang. Hal ini terjadi karena individu dengan sifat-sifat yang menguntungkan lebih berpeluang besar bereproduksi, sehingga lebih banyak individu pada generasi selanjutnya yang mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan ini. Setelah beberapa generasi, adaptasi terjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi alam. Sementara itu, hanyutan genetik Genetic Drift merupakan sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi sifat suatu populasi. Proses ini mencapai puncaknya dengan menghasilkan spesies yang baru. Dan sebenarnya, kemiripan antara organisme yang satu dengan organisme yang lain mensugestikan bahwa semua spesies yang kita kenal berasal dari nenek moyang yang sama melalui proses divergen yang terjadi secara perlahan ini. Fenotipe suatu individu organisme dihasilkan dari genotipe dan pengaruh lingkungan organisme tersebut. Variasi fenotipe yang substansial pada sebuah populasi diakibatkan oleh perbedaan genotipenya. Variasi menghilang ketika sebuah perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 62 alel mencapai titik fiksasi, yakni ketika ia menghilang dari suatu populasi ataupun ia telah menggantikan keseluruhan alel leluhur. Variasi berasal dari mutasi bahan genetika, migrasi antar populasi aliran gen, dan perubahan susunan gen melalui reproduksi seksual. Variasi juga datang dari tukar ganti gen antara spesies yang berbeda; contohnya melalui transfer gen horizontal pada bakteria dan hibridisasi pada tanaman. Mutasi merupakan perubahan pada urutan DNA sel genom dan diakibatkan oleh radiasi, virus, transposon, bahan kimia mutagenik, serta kesalahan selama proses meiosis ataupun replikasi DNA. Mutagen-mutagen ini menghasilkan beberapa jenis perubahan pada urutan DNA. Hal ini dapat mengakibatkan perubahan produk gen, mencegah gen berfungsi, atupun tidak menghasilkan efek sama sekali. Oleh karena efek-efek merugikan mutasi terhadap sel, organisme memiliki mekanisme reparasi DNA untuk menghilangkan mutasi. Mutasi dapat melibatkan duplikasi fragmen DNA yang besar, yang merupakan sumber utama bahan baku untuk gen baru yang berevolusi, dengan puluhan sampai ratusan gen terduplikasi pada genom hewan setiap satu juta tahun. Seleksi alam dalam sebuah populasi untuk sebuah sifat yang nilainya bervariasi, misalnya tinggi badan, dapat dikategorikan menjadi tiga jenis. Yang pertama adalah seleksi berarah directional selection, yang merupakan geseran nilai rata-rata sifat dalam selang waktu tertentu, misalnya organisme cenderung menjadi lebih tinggi. Kedua, seleksi pemutus disruptive selection, merupakan seleksi nilai ekstrem, dan sering mengakibatkan dua nilai yang berbeda menjadi lebih umum dengan menyeleksi keluar nilai rata-rata. Hal ini terjadi apabila baik organisme yang pendek ataupun panjang menguntungkan, sedangkan organisme dengan tinggi perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 63 menengah tidak. Ketiga, seleksi pemantap stabilizing selection, yaitu seleksi terhadap nilai-nilai ektrem, menyebabkan penurunan variasi di sekitar nilai rata-rata. Hal ini dapat menyebabkan organisme secara perlahan memiliki tinggi badan yang sama. Adaptasi merupakan struktur atau perilaku yang meningkatkan fungsi organ tertentu, menyebabkan organisme menjadi lebih baik dalam bertahan hidup dan bereproduksi. Ia diakibatkan oleh kombinasi perubahan acak dalam skala kecil pada sifat organisme secara terus menerus yang diikuti oleh seleksi alam varian yang paling cocok terhadap lingkungannya. Proses ini dapat menyebabkan penambahan ciri-ciri baru ataupun kehilangan ciri-ciri leluhur. Namun, banyak sifat-sifat yang tampaknya merupakan adapatasi sederhana sebenarnya merupakan eksaptasi, yakni struktur yang awalnya beradaptasi untuk fungsi tertentu namun secara kebetulan memiliki fungsi-fungsi lainnya dalam proses evolusi. Selama adaptasi, beberapa struktur dapat kehilangan fungsi awalnya dan menjadi struktur vestigial. Struktur tersebut dapat memiliki fungsi yang kecil atau sama sekali tidak berfungsi pada spesies sekarang, namun memiliki fungsi yang jelas pada spesies leluhur atau spesies lainnya yang berkerabat dekat.

B. Penelitian Yang Relevan